Question

（2013?河西區一模）沈仔細同學做“測小燈泡的額定功率”的實驗，已知小燈泡的額定電壓是2.5V，電源是兩節新的干電池，燈絲電阻大約為6Ω，滑動變阻器上標有“10Ω 1A”的字樣．
（1）請你用筆畫線代替導線幫他將如圖所示的實物電路連接好．要求：電壓表、電流表選擇合適的量程，滑動變阻器的滑片P向右移動時使連入電路中的阻值減小；
（2）沈仔細同學在實驗中為了能得到比較準確的小燈泡的額定功率，他改變接入電路的滑動變阻器的阻值，分別測得和計算得到如下表所示數據：

實驗序號	U/V	I/A	P/W	P額/W
1	2.00	0.38	0.76	P額= 0.76+1.00+1.32 3 ≈1.03
2	2.50	0.40	1.00
3	3.00	0.44	1.32

老師認為該同學數據處理過程有誤，請你指出錯誤之處是

把功率的平均值當成額定功率

；正確測量結果P_額=

1.00

W；
（3）沈仔細同學操作正確，但通過計算，發現燈絲的電阻隨電壓升高而增大，請你給他做出合理的解釋：

小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大

．

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是根據電源電動勢大小來選擇電壓表的量程，根據小燈泡的額定電流選擇電流表的量程，根據小燈泡電阻遠小于電壓表內阻選擇電流表的外接法，通過求電路中最大電阻選擇變阻器可以用限流式接法．（2）的關鍵是小燈泡額定功率的含義是在額定電壓下消耗的功率，而不是不同電壓下功率的平均值．

解答：解：（1）由于電源電動勢為3V，所以電壓表應選3V量程，對小燈泡由I=

U

R

可得，小燈泡的額定電流為I=

2.5

6

A=0.42V，所以電流表應選0.6A量程，因為小燈泡的電阻遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，又電路中最大電阻為R

max

=

E

1 3 I   A

=

3

1 3 ×0.6

A=15Ω，所以滑動變阻器可以用限流式接法，實物連接圖如圖所示

（2）因為小燈泡消耗的實際功率與小燈泡兩端的實際電壓有關，不能通過求平均值來求額定功率，所謂額定功率是指在額定電壓下消耗的功率，由于小燈泡的額定電壓為2.5V，所以其額定功率應為1.00W．
（3）燈絲的電阻隨電壓升高而增大，其原因是電壓增大溫度升高，小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為（1）如圖
        （2）把功率的平均值當成額定功率，1.00
        （3）小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大

點評：電學實驗中，要通過估算來選擇電表和滑動變阻器及其連接方法．